Blatttemperatur: Warum sie von der Lufttemperatur abweicht

Was die Blatttemperatur von der Lufttemperatur unterscheidet

Die Blatttemperatur ist die tatsächliche Temperatur an der Blattoberfläche – nicht die Temperatur der umgebenden Luft, die ein Sensor im Zelt anzeigt. Beide hängen zusammen, sind aber nicht identisch, weil das Blatt eine eigene Energiebilanz hat: Es nimmt Strahlungswärme aus dem Licht auf, tauscht Wärme mit der Luft aus und verliert Wärme durch Verdunstung von Wasser über die Spaltöffnungen – die Transpiration.

Ist die Wasserversorgung gut und sind die Spaltöffnungen weit geöffnet, kühlt die Verdunstung das Blatt spürbar, oft unter die Lufttemperatur. Steht die Pflanze dagegen unter Wasserstress oder herrscht wenig Luftbewegung, fällt diese Kühlung weg, und die vom Licht eingebrachte Strahlungswärme heizt das Blatt zusätzlich zur Luft auf.

Luftbewegung spielt dabei eine doppelte Rolle: Sie transportiert die vom Blatt abgegebene Feuchtigkeit und Wärme ab und hält so den Temperaturunterschied zur umgebenden Luft klein. Steht die Luft im Zelt weitgehend still, etwa in schlecht durchströmten Ecken oder dichten Blattschichten, sammelt sich die Wärme lokal, selbst wenn die Pflanze insgesamt ausreichend Wasser zur Verfügung hat.

Wie stark Blatt- und Lufttemperatur auseinanderliegen

Eine Messreihe der Utah State University verglich Blatttemperaturen unter Sonnenlicht, Natriumdampflampen (HPS) und LED. Bei ausreichender Wasserversorgung lagen die Blätter unter allen drei Lichtquellen meist innerhalb von 2 °C der Lufttemperatur – der Lichtquelle selbst kam dabei nur eine untergeordnete Rolle zu.

Das änderte sich bei Wasserstress und schwacher Luftbewegung: Im ungünstigsten Fall stieg die Blatttemperatur unter Sonnenlicht um rund 6 °C, unter LED um rund 8 °C und unter HPS um rund 12 °C über die Lufttemperatur. Ausschlaggebend war laut der Untersuchung nicht in erster Linie die Lichtquelle, sondern der Wasserstatus der Pflanze und die fehlende Verdunstungskühlung. LEDs senkten die transpirationsbedingte Kühlleistung im Vergleich zu HPS zwar um rund 17 %, dieser Effekt war aber kleiner als der Einfluss der Bewässerung.

Diese Werte gelten für einzelne, frei belichtete Blätter. Innerhalb eines dichten Blätterdachs – etwa nach Low Stress Training oder in einem SCROG-Netz – liegen die obersten, dem Licht zugewandten Blätter meist näher an diesen Extremwerten, während tiefer sitzende, beschattete Blätter der Lufttemperatur ähnlicher bleiben. Für eine Einschätzung des Hitzerisikos zählt deshalb vor allem die exponierte Blattschicht direkt unter der Lampe.

Warum die Blatttemperatur für VPD und Hitzestress zählt

Das Dampfdruckdefizit (VPD) – der Antrieb für die Transpiration – bildet sich eigentlich zwischen dem feuchten Blattinneren und der umgebenden Luft, nicht zwischen zwei Luftmesswerten. Wird nur mit der Lufttemperatur gerechnet, wie es die meisten Zeltcomputer tun, kann das tatsächliche VPD am Blatt höher oder niedriger liegen als angezeigt – vor allem, wenn das Blatt durch Lampenstrahlung deutlich wärmer ist als die Luft. Mehr zum Grundprinzip erklärt VPD verstehen.

Für Hitzestress ist die Blatttemperatur die eigentlich relevante Größe: Enzyme und Membranen reagieren auf die Temperatur im Gewebe, nicht auf die Lufttemperatur im Zelt. Ein Blatt direkt unter einer Lampe kann deshalb schon Hitzestress zeigen, während der Sensor auf Zelthöhe noch unauffällige Werte meldet. Wie sich das äußert, beschreibt der Artikel Hitzestress.

Blatttemperatur messen

Berührungslose Infrarot-Thermometer sind das gängige Werkzeug, weil sie die Wärmestrahlung der Blattoberfläche erfassen, ohne sie zu berühren. Eine Prüfung zweier handelsüblicher Infrarot-Thermoelemente ergab unkalibriert Fehler zwischen −1,8 °C und 18 °C gegenüber einer Referenztemperatur; mit einer Kalibrierung ließ sich die Genauigkeit um etwa 0,4 °C verbessern. Für die Praxis heißt das: Ein einzelner Messwert ist nur so gut wie das Gerät, und ein grober Vergleich mit einem zweiten Thermometer lohnt sich, bevor kritische Entscheidungen daran festgemacht werden. Allgemeine Hinweise zu Sensortypen und Platzierung sammelt der Artikel Temperatursensoren.

Miss möglichst an den obersten, lichtnahen Blättern, da dort sowohl Strahlungsbelastung als auch Hitzestress am größten sind. Ein Winkel von etwa 45° zur Blattfläche vermeidet, dass das Gerät versehentlich die Lampe oder den Hintergrund miterfasst. Sinnvoll ist außerdem, mehrere Blätter an unterschiedlichen Stellen des Blätterdachs zu prüfen, statt sich auf einen einzelnen Messpunkt zu verlassen, weil Wasserstatus und Luftbewegung von Blatt zu Blatt unterschiedlich ausfallen können.

Typische Fehler und Fehldeutungen

• Lufttemperatur und Blatttemperatur gleichsetzen. Beide können bei Wasserstress und wenig Luftbewegung mehrere Grad auseinanderliegen.

• LED pauschal als „kühl“ behandeln. Ohne ausreichende Bewässerung und Luftbewegung heizen sich auch LED-beleuchtete Blätter spürbar auf.

• Den Lampenabstand nur nach der Lufttemperatur wählen. Näher an der Lampe kann die Blatttemperatur schon kritisch sein, während der Zeltsensor noch unauffällig bleibt; siehe auch Abstand zur Pflanze.

• Eine Einzelmessung als Dauerzustand werten. Die Blatttemperatur ändert sich mit Wasserstatus und Luftbewegung im Tagesverlauf; ein einzelner Messpunkt zeigt nur die Momentaufnahme.

• Hitzestress allein an der Lufttemperatur ausschließen. Auch bei moderater Raumtemperatur können einzelne, lampennahe Blätter überhitzen.